Antitumor potential of gallic acid on a model of 1,2-dimethylhydrazine-induced carcinogenesis

Full Text

Введение

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, онкологические заболевания занимают 2-е место по смертности после сердечно-сосудистых болезней, вызывая гибель более 9 млн человек в год [1]. Лечение злокачественных новообразований включает лучевую, химио-, иммуно-, гормоно- и другие виды терапии. Химиотерапия остается основным методом терапии злокачественных опухолей, однако ее применение, как правило, сопровождается развитием резистентности, токсичности и характеризуется низкими показателями ответа. Соединения растительного происхождения используются для разработки противоопухолевых препаратов, среди них известны такие, как этопозид, паклитаксел, винкристин. Галловая кислота (ГК, 3,4,5-тригидроксибензойная кислота) является одним из растительных полифенолов и применяется для лечения бактериальных и вирусных инфекций, а также воспалительных, нейродегенеративных и желудочно-кишечных заболеваний [2]. Противоопухолевые свойства ГК изучены в основном на опухолевых клеточных культурах легких, предстательной железы, желудка, толстой кишки, кожи и др. [3]. Терапевтический потенциал ГК заключается в опосредованном ингибировании экспрессии онкогенов и матриксных металлопротеиназ путем регулирования выработки активных форм кислорода (АФК) и воздействия на апоптоз, клеточный цикл, миграцию, метастазирование [4]. Внедрению ГК в клиническую практику может способствовать изучение ее противоопухолевого потенциала с помощью экспериментальных систем in vivo, в том числе на моделях химически индуцированного канцерогенеза. Показано, что модель 1,2-диметилгидразин (1,2-ДМГ)-индуцированного канцерогенеза может быть использована для изучения влияния соединений на процесс канцерогенеза и его отдельные стадии с целью исследования полученных антиканцерогенных эффектов в зависимости от дозы, времени и способов введения, а также от линии и пола животных [5, 6]. Использование 1,2-ДМГ вызывает индукцию широкого спектра опухолей в различных органах и локализациях: кишечнике, печени, почках, матке, анальной области, которые имеют определенное сходство со злокачественным опухолевым ростом у человека, что является несомненным преимуществом данной модели [7, 8]. Процесс канцерогенеза отчасти связывают с перепроизводством АФК и активных форм азота, что приводит к повреждению ДНК, возникновению мутаций в онкогенах, а также эпигенетическому подавлению генов – супрессоров опухоли [9]. Можно ожидать, что ГК, обладающая антиоксидантным потенциалом, будет способствовать нейтрализации АФК и активных форм азота. В наших работах на перевиваемых, индуцированных и спонтанных опухолях показано, что опухолевая прогрессия происходит на фоне высоких, характерных для нитрозативного стресса уровнях эндогенного образования производных оксида азота (NO) – нитратов натрия + нитритов натрия – и повышенной экспрессии индуцибильной (iNOS) и эндотелиальной NO-синтаз в опухолевых клетках и сосудах при выраженной гетерогенности их экспрессии [10, 11].

Цель исследования – на модели индуцированного 1,2-ДМГ канцерогенеза у мышей изучить антиканцерогенное действие ГК на его различных этапах, оценить влияние ГК на эндогенный синтез метаболитов NO.

Материалы и методы

В работе использовали следующие вещества: аммония гидроксида раствор («Химреактив», Россия), ГК («РусХим», Россия), гексацианоферрат калия («ЛенРеактив», Россия); гематоксилин, модифицированный Майера (Abcam, США), гепарин («Синтез», Россия), 1,2-ДМГ 2-HCl (Qingdao Sigma Chemical Co., Ltd., Китай), зимозан А (Sigma-Aldrich, США), люминол (Sigma-Aldrich, США), N-(1-нафтил)этилендиамин дигидрохлорид («ЛенРеактив», Россия) и др.

Исследование проведено на 94 мышах линии CBA (самках в возрасте 1,5 мес с массой тела 22–24 г), которые были получены из разведения НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина. Животных содержали в стандартных пластиковых клетках со свободным доступом к брикетированному корму и воде. Перед началом эксперимента все животные были взвешены, помечены и рассажены в клетки. Показатели массы тела животных регистрировали еженедельно на протяжении всего опыта. Мыши были распределены на 5 групп:

1-я (n = 10) – контроля;

2-я (n = 10) – ГК (с 21-й недели до окончания эксперимента);

3-я (n = 28) – 1,2-ДМГ (в течение 20 нед);

4-я (n = 28) – ГК + 1,2-ДМГ (ГК за 3 нед до 1-й инъекции 1,2-ДМГ и до окончания опыта);

5-я (n = 18) – 1,2-ДМГ + ГК (ГК после 20-недельного курса введения 1,2-ДМГ и до конца опыта).

Индукцию опухолей проводили 1,2-ДМГ в дозе 3,6 мг/кг/сут, который вводили мышам 3, 4 и 5-й групп 1 раз в неделю в течение 20 нед подкожно в межлопаточную область. Водный раствор ГК животные 2, 4 и 5-й групп получали через желудочный зонд из расчета 20 мг/кг/сут согласно выбранным схемам опыта. При выполнении исследований были соблюдены этические нормы работы с экспериментальными животными, которые не противоречат требованиям этической экспертизы (выписка из протокола комиссии по биоэтике НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина № 08-b-24 от 22.10.2024). В конце эксперимента, на 322-й день, мышей усыпляли под эфирным наркозом. Обнаруженные при вскрытии опухоли и органы с видимыми изменениями брали для гистологического исследования с последующей морфологической диагностикой и определением частоты и множественности опухолей в каждой группе. При постановке диагноза опухолей руководствовались классификацией канцерогенных факторов Международного агентства по изучению рака [12].

Эндогенный синтез метаболитов NO оценивали по выделению NO₂^– с мочой за сутки у мышей 3 групп: контроля (1-я группа), 1,2-ДМГ (3-я группа), ГК + 1,2-ДМГ (4-я группа). Мышей помещали по 6 особей в обменные клетки, лишив корма при свободном доступе к дистиллированной воде. Для предотвращения микробиологического восстановления нитрата натрия до нитрита натрия использовали водный раствор амоксиклава в концентрации, соответствующей 60 мкг в расчете на 1 мл собранной мочи. Анализ синтеза метаболитов проводили спектрофотометрическим методом с применением реагента Грисса [13]. Величину оптической плотности раствора измеряли на спектрофотометре «ЛОМО СФ-46» (Россия) при длине волны, равной 540 нм. Статистическую обработку осуществляли по критерию t-теста Стьюдента, Т-критерию Уилкоксона и критерию χ² Пирсона [14].

Результаты

Предложенная модель индуцированного 1,2-ДМГ канцерогенеза способствовала получению результатов воздействия ГК на процесс канцерогенеза в разных стадиях.

Первая группа (контроль). У 1 животного было обнаружено кистозное новообразование яичника.

Вторая группа (ГК). При применении ГК в течение всего эксперимента у 3 животных развились доброкачественные опухоли: у 2 мышей – кисты яичников и печени, у 1 животного была аденома легких. Аденокарциному эндометрия матки диагностировали еще у 1 мыши.

Третья группа (1,2-ДМГ). В этой группе количество мышей с индуцированными добро- и злокачественными опухолями достигло 100 % (табл. 1). Из них у 25 (93 %) животных были диагностированы опухоли печени, которые представляли собой гепатоцеллюлярные аденомы и карциномы. Среди других опухолей печени обнаружены сосудистые опухоли, такие как гемангиомы, характеризующиеся аномальными сосудистыми пространствами, выстланными эндотелиальными клетками, а также злокачественные опухоли – гемангиоэндотелиомы или гемангиосаркомы, характеризующиеся выраженной клеточной атипией. В кишечнике, репродуктивных органах (яичниках, матке и маточных трубах) и легких частота опухолей, индуцированных 1,2-ДМГ, составила 74, 48 и 37 % соответственно по отношению к эффективному числу (табл. 2). Опухоли толстой кишки мышей были представлены доброкачественными полипами, а также злокачественными аденокарциномами.

 

Таблица 1. Влияние галловой кислоты (ГК) на частоту и множественность опухолей, индуцированных 1,2-диметилгидразином (1,2-ДМГ) у мышей-самок линии СВА

Table 1. Effect of gallic acid (GA) on the frequency and multiplicity of tumors induced by 1,2-dimethylhydrazine (1,2-DMH) in female CBA mice

Группа Group	Количество мышей, абс. Number of mice, abs.	Эффективное число Effective number	Количество мышей с опухолями, абс. (%*) Number of mice with tumors, abs. (%*)		Количество всех опухолей (злокачественных), абс. (%) Number of all tumors (malignant), abs. (%)	Коэффициент множественности опухолей Multiply coefficient of tumors
			доброкачественными + злокачественными benign + malignant	злокачественными malignant
						всех all	злокачественных malignant
1-я: контроль 1st: сontrol	10	10	1 (10,0)	1 (10,0)	1 (0)	0	0
2-я: ГК 2nd: GA	10	10	4 (40,0)	1 (10,0)	9 (1,0)	2,25 ± 1,26	0,1
3-я: 1,2-ДМГ 3rd: 1,2-DMH	28	27	27 (100)	22 (81,0)	109 (71,0)	4,0 ± 2,0	3,2 ± 1,85
4-я: ГК + 1,2-ДМГ 4th: GA + 1,2-DMH	28	28	26 (93,0)	21 (75,0)	87 (54,0)	3,35 ± 1,7	2,57 ± 1,4
5-я: 1,2-ДМГ + ГК 5th: 1,2-DMH + GA	17	17	15 (88,0)	11 (65,0)	23 (13,0)	1,53 ± 0,91**	1,18 ± 0,6**

*Проценты рассчитывали по отношению к эффективному числу, различие между 5-й и 3-й группами статистически значимо.

**p < 0,01.

*Percentages were calculated in relation to the effective number, the difference between 5^th and 3^rd groups is statistically significant.

**p < 0.01.

 

Таблица 2. Влияние галловой кислоты (ГК) на количество и локализацию опухолей, индуцированных 1,2-диметилгидразином (1,2-ДМГ) у мышей-самок линии СВА

Table 2. Effect of gallic acid (GA) on the number and localization of tumors induced by 1,2-dimethylhydrazine (1,2-DMH) in female CBA mice

Локализация опухолей Localization of tumors	Экспериментальная группа, абс. (%) Experimental group, abs. (%)
	1-я: контроль 1st: control		2-я: ГК 2nd: GA		3-я: 1,2-ДМГ 3rd: 1,2-DMH		4-я: ГК + 1,2-ДМГ 4th: GA + 1,2-DMH		5-я: 1,2-ДМГ + ГК 5th: 1,2-DMH + GA
	з m	з + д m + b	з m	з + д m + b	з m	з + д m + b	з m	з + д m + b	з m	з + д m + b
Печень Liver	0 (0)	0 (0)	0 (0)	3 (30,0)	21 (62,9)	25 (93,0)	17 (60,7)	22 (79,0)	7 (41,1)	9 (53,0)*
Толстая кишка + перианальная область Large intestine + perianal area	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	8 (29,6)	20 (74,0)	2 (7,1)**	11 (39,0)**	2 (11,8)	4 (23,0)**
Репродуктивные органы (яичники, матка, маточные трубы) Reproductive organs (ovaries, uterus, fallopian tubes)	0 (0)	1 (10,0)	1 (10,0)	3 (30,0)	8 (29,6)	13 (48,0)	5 (17,8)	13 (46,0)	1 (5,9)*	2 (12,0)*
Легкие Lungs	0 (0)	0 (0)	0 (0)	1 (10,0)	5 (18,5)	10 (37,0)	2 (11,0)	11 (39,0)	2 (11,8)	6 (35,0)
Другие органы (почки, селезенка, брыжейка) Other organs (kidneys, spleen, mesentery)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	2 (7)	4 (15,0)	1 (5,6)	1 (4,0)	0 (0)	0 (0)
Всего животных с опухолями Total animals with tumors	0 (0)	1 (10,0)	1 (10,0)	4 (40,0)	22 (81,0)	27 (100)	21 (75,0)	26 (92,9)	11 (65,0)	15 (88,0)

Примечание. Количество животных: з – со злокачественными опухолями; з + д – со злокачественными + доброкачественными опухолями. Различие 4-й и 5-й групп c 3-й группой статистически значимо (*р < 0,05; **p < 0,01).

Note. The number of animals: m – with malignant tumors; m + b – with malignant + benign tumors. The difference between 4^th and 5^th groups and 3^rd group is statistically significant (*p < 0.05; **p < 0.01).

 

Четвертая группа (ГК + 1,2-ДМГ). Животные этой группы начинали получать ГК за 3 нед до индукции опухолей канцерогеном и продолжали на протяжении всего опыта. Частота возникновения добро- и злокачественных опухолей толстой кишки составила 39 %. Она была ниже частоты, равной 74 % в группе животных, получавшей только канцероген (p < 0,01). Частота появления аденокарцином толстой кишки также была снижена по сравнению с показателями группы, где использовали канцероген, и составила 7,1 % (р < 0,01; см. табл. 2). Были также отмечены опухоли печени: злокачественные (60,7 %) и доброкачественные + злокачественные (79 %). Число животных с опухолями репродуктивных органов соответствовало 17,8 % (злокачественные) и 46 % (доброкачественные + злокачественные).

Пятая группа (1,2-ДМГ + ГК). У мышей этой группы ГК применяли после 20 еженедельных инъекций 1,2-ДМГ до конца опыта. На основании полученных результатов зафиксирован выраженный эффект ГК по отношению к опухолям толстой кишки и репродуктивным органам. Частота новообразований кишечника составила 23 %, т. е. была ниже по сравнению с частотой опухолей 74 % в 3-й группе, где мышам вводили канцероген (р < 0,01). Частота опухолей репродуктивных органов также была ниже и равнялась 12 % по сравнению с частотой 48 % в 3-й группе (р < 0,05). Общее количество новообразований в репродуктивных органах мышей было в 4 раза, а злокачественных – в 5 раз ниже по сравнению с соответствующими показателями в 3-й группе (см. табл. 2). Регистрировали также влияние ГК на объем сосудистых опухолей печени. Среднее значение объемов таких опухолей в 5-й группе было в 4 раза ниже, чем в 3-й группе (p = 0,02). Более того, показатель множественности в ней, рассчитанный с учетом всех опухолей, а также только злокачественных, был статистически значимо ниже соответственно в 2,6 и 2,7 раза по сравнению с группой, получавшей только канцероген (р < 0,01; см. табл. 1).

Определение действия ГК на эндогенный биосинтез стабильных метаболитов аэробного окисления NO–NO₂^– (по выделению NO₂^– с суточной мочой) у мышей 4-й группы показало выраженное ингибирование образования NO₂^– , в то время как при действии канцерогена выделение NO₂^– соответствовало (1,15 ± 0,25) × 10^–7 моль/кг массы у животных 3-й группы. В 1-й группе (контроля) выделения NO₂^– не обнаружено. Полученные результаты показывают, что введение ГК, блокируя синтез метаболитов, замедляет развитие опухолей.

Обсуждение

Доказательства терапевтической активности растительных полифенолов вместе с данными об их взаимодействии с клеточными мишенями позволяют рассматривать их как перспективные для использования в химиопрофилактике и лечении рака. Современная концепция профилактики предусматривает целенаправленное воздействие растительных соединений, обладающих противоопухолевыми свойствами, на все (или отдельные) этапы многоступенчатого процесса канцерогенеза: инициацию, промоцию и прогрессию для торможения злокачественного роста. В то же время действие полифенолов на большое число молекулярных мишеней требует уточнения их влияния на многоэтапный процесс канцерогенеза с анализом ключевых механизмов, лежащих в основе их ингибирующих эффектов, учитывая, что химиопрофилактические соединения могут различаться не только механизмами, но и избирательностью действия в зависимости от стадии процесса [15]. Исследования противоопухолевого действия полифенолов с применением различных моделей спонтанного и индуцированного канцерогенеза проведены главным образом с использованием галлатов – сложных эфиров ГК, содержащихся в черном и зеленом чае. Ингибирующие эффекты галлатов отмечались на опухолях легких, индуцированных канцерогенами 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутаноном (NNK), бензо[a]пиреном (BP) и N-нитрозодиметиламином (NDMA), и спонтанных опухолях легких у мышей A/J; опухолях ротовой полости у хомяков, индуцированных 7,12-диметилбенз[а]антраценом (DMBA); опухолях пищевода и желудка, индуцированных N-нитрозометилбензиламином (NMBA) и N-метил-N’-нитро- N-нитрозогуанидином (MNNG) у крыс [16–18]. Приведенные данные литературы свидетельствуют о том, что ингибирующее действие галлатов проявлялось на всех стадиях индуцированного канцерогенеза при использовании различных моделей и канцерогенов. Снижение частоты и множественности опухолей было обусловлено механизмами ингибирования клеточной пролиферации, индукции апоптоза и ингибированием ангиогенеза [19].

Проведение исследований, связанных с изучением химиопрофилактической активности ГК на модели 1,2-ДМГ-индуцированного канцерогенеза, в свою очередь, может расширить возможности дальнейшего терапевтического использования ГК.

Опухоли печени. Полученные нами результаты при применении ГК после курса 1,2-ДМГ на стадиях промоции и прогрессии показали, что наибольшее снижение частоты, составившее 53 %, касалось опухолей печени. Отмеченное среди них снижение частоты в 1,75 раза гепатоцеллюлярных аденом и карцином, возможно, связано с наличием у этих опухолей антиоксидантных и противовоспалительных свойств. Это подтверждается результатами другой работы, где выявлено снижение уровней антиоксидантных ферментов: аспартаттрансферазы, аланинтрансферазы, щелочной и кислой фосфатаз при действии ГК на гепатоцеллюлярные карциномы, индуцированные N-диэтилнитрозамином у крыс-альбиносов линии Wistar [20]. Продемонстрированная способность ГК индуцировать активность каспаз-3, -9 и АФК и снижать мембранный потенциал митохондрий на клетках гепатоцеллюлярных карцином SMMC-7721 человека подтверждает предположение о том, что ГК может быть потенциально новым соединением для их лечения [21].

Сосудистые опухоли печени. При той же схеме использования ГК нами было отмечено ингибирующее влияние ГК на размеры сосудистых опухолей печени (p = 0,02). Это, в свою очередь, вероятно, связано с ингибированием ангиогенеза путем подавления VEGF (vascular endothelial growth factor – фактор роста эндотелия сосудов) через сигнальный путь PTEN/AKT/HIF-1α/VEGF. На основании данных литературы показано, что постоянная активация транскрипционных факторов HIF-1 и -2 (hypoxia-inducible factor – факторов, индуцируемых гипоксией), ассоциированных с опухолевым супрессором фон Гиппеля–Линдау (рVHL), при его потере приводит к развитию сосудистых опухолей в различных органах. В исследовании приводятся доказательства того, что HIF-2 является важнейшим регулятором экспрессии ангиогенных генов и сосудистого опухолеобразования в печени с дефицитом pVHL и, следовательно, может представлять собой терапевтическую мишень для лечения данных опухолей, связанных с дефицитом VHL [22]. Этиология гемангиосаркомы печени изучена плохо, и, как следствие, прогноз для пациентов с этим заболеванием крайне неблагоприятный. Часто наблюдается инактивация локуса CDKN2A, в котором находятся гены-супрессоры опухолей Arf и р16 (INK4a). У мышей с гомозиготной делецией Arf наблюдалось повышение частоты гемангиом и гемангиосарком после воздействия канцерогена, это свидетельствует о том, что потери Arf могут быть достаточными для развития сосудистой неоплазии. Приводятся доказательства того, что белок ARF (alternative reading frame) и p53-сигнальный путь играют непосредственную причинно-следственную роль в подавлении образования сосудистых опухолей печени. В экспериментах на мышах показано, что при инактивации ARF происходит повышение частоты гемангиом и гемангиосарком, индуцированных канцерогеном. Эффект ингибирования сосудистых поражений зависит не только от гена Arf, но и от генетической линии мышей. У мышей с дефицитом Trp53 после воздействия уретана развивались сосудистые опухоли печени, что позволяет предположить, что ARF подавляет развитие гемангиосарком посредством p53-сигнального пути, который может представлять новую молекулярную мишень для терапии у пациентов с гемангиосаркомами [23].

Опухоли толстой кишки. Противоопухолевые эффекты ГК у мышей в группах, получавших ГК как после курса 1,2-ДМГ, так и при использовании ГК до стадии инициации канцерогеном, проявились статистически значимым снижением частоты всех новообразований толстой кишки и частоты злокачественных опухолей при этих двух схемах по сравнению с группой канцерогена (см. табл. 2). Наши данные согласуются с исследованиями других авторов в этом направлении. Было показано, что экстракты плодов жаботикабы, бразильского виноградного дерева (Myrciaria cauliflora), содержащие ГК и эллаговую кислоту, в экспериментах на 1,2-ДМГ-индуцированном канцерогенезе приводят к снижению частоты образования аберрантных очагов крипт (aberrant crypt foci), пренеопластических изменений эпителия кишечника [24]. В других экспериментах, в которых животные получали ГК на различных этапах химически индуцированного канцерогенеза, ее профилактический потенциал в отношении новообразований толстой кишки был ассоциирован с влиянием на перекисное окисление липидов и систему антиоксидантной защиты [25]. Развитие рака толстой кишки обосновано нарушением экспрессии множества генов, в их числе ген SRC, продуктом которого является тирозинкиназа c-Src (proto-oncogene tyrosine-protein kinase), активирующая сигнальные пути: PI3K (phosphoinositide 3-kinases)/AKT (protein kinase B), MAPK (mitogen-activated protein kinase) и STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3). Показано, что у 80 % пациентов с колоректальным раком отмечается повышенная экспрессия гена SRC. На клеточных линиях рака толстой кишки HCT116 и HT29, а также в экспериментах на животных был уточнен механизм действия ГК, связанный с фосфорилированием SRC и EGFR (epidermal growth factor receptor). Результаты показали, что ГК подавляет пролиферацию клеток и способствует их апоптозу, повышая соотношения: каспаза-3/прокаспаза-3 и каспаза-9/прокаспаза-9. Одновременно ГК снижала уровень фосфорилированного (p)-SRC, p-EGFR, p-AKT и p-STAT3 [26].

Опухоли репродуктивных органов. В последнее время исследования эффективности ГК при лечении рака яичников вызывают большой интерес благодаря ее биодоступности, безопасности, меньшему количеству побочных эффектов и экономичности. В нашем исследовании при применении ГК после курса воздействия 1,2-ДМГ мы наблюдали значимое снижение частоты опухолей репродуктивных органов, по всей видимости, связанное со способностью ГК избирательно оказывать цитотоксическое действие на опухолевые клетки. При изучении другими авторами влияния ГК на клеточные линии рака яичников человека SKOV-3 и OVCAR-3 показано, что противоопухолевое действие ГК проявилось снижением жизнеспособности этих клеток, остановкой клеточного цикла и индукцией апоптоза из-за выработки АФК (p ≤ 0,05). На другой модели при перитуморальном введении 50 мг/кг ГК в течение 28 дней мышам Nu/Nu, ксенотрансплантированным клетками SKOV-3, было обнаружено 50 % ингибирование роста опухолей, получавших ГК [27]. При исследовании молекулярных механизмов ГК в отношении ингибирования экспрессии VEGF и активности ангиогенеза in vitro ГК проявила антиангиогенное действие на клетки рака яичников через сигнальный путь PTEN/AKT/HIF-1α/VEGF. Наряду с этим ГК, избирательно подавляя рост раковых клеток, не влияла на нормальные клетки яичников IOSE 364. Эти результаты указывают на высокий потенциал ГК в профилактике рака яичников, поскольку терапевтическое действие ГК хорошо переносится нормальными клетками яичников [28].

Галловая кислота проявляла цитотоксическое действие также в отношении клеток рака шейки матки HeLa путем снижения активности сигнальных путей EGFR, Akt/p-Akt и Erk (extracellular signal-regulated kinase)/p-Erk, активации каспаз и расщепления поли(АДФ-рибозо)полимеразы, а также остановки клеточного цикла [29].

Сравнительный анализ количества животных с опухолями легких в группах, получавших ГК как до курса введения 1,2-ДМГ, так и после него, не показал отличий в их частоте в зависимости от времени применения ГК, мы наблюдали только некоторую тенденцию к снижению частоты аденокарцином от 18,5 % в 3-й группе (ДМГ) до 11 и 11,8 % в 4-й и 5-й группах соответственно.

Модель 1,2-ДМГ канцерогенеза, примененная нами для исследования влияния ГК на эндогенный биосинтез стабильных метаболитов аэробного окисления NO–NO₂^– (по выделению NO₂^– с суточной мочой), позволила показать то, что в группах, получавших ГК на фоне канцерогена, значительно снижено образование NO₂^– по сравнению с таковым у животных, получавших только 1,2-ДМГ. Известно, что при канцерогенезе активность провоспалительных ферментов циклооксигеназы-2 и iNOS значительно возрастает [10]. Повышенная экспрессия iNOS, вызванная активацией протоонкогена K-ras в присутствии воспалительных стимулов, является ранним и значимым событием канцерогенеза. Можно предположить, что один из механизмов антиканцерогенного действия ГК – ее способность ингибировать синтез метаболитов.

Таким образом, в длительных экспериментах на мышах при использовании дозы канцерогена 3,6 мг/кг были индуцированы опухоли различных локализаций, частота которых была значительно снижена при применении ГК по сравнению с высокой частотой опухолей в группе с 1,2-ДМГ. Опыты показали, что при поступлении ГК в организм животных после стадии инициации, вызванной 1,2-ДМГ, она проявила выраженную антиканцерогенную активность по отношению к опухолям печени, толстой кишки и репродуктивных органов, что подтверждается статистически значимым снижением их множественности. ГК подавляет эндогенное образование реакционных метаболитов NО – нитритов, тем самым уменьшая негативные последствия нитрозативного стресса, часто регистрируемого при развитии опухолей. Увеличение числа животных с доброкачественными образованиями среди здоровых мышей-самок под влиянием длительного поступления ГК требует дальнейших углубленных исследований в хронических опытах.

Заключение

На модели 1,2-ДМГ-индуцированного канцерогенеза показано антиканцерогенное действие ГК. Проявление этого эффекта зависело от того, на каком этапе канцерогенеза ГК поступала в организм мышей. Применение ГК за 3 нед до индукции опухолей канцерогеном вызывало статистически значимое снижение доброкачественных полипов и аденокарцином толстой кишки. При воздействии ГК после курса введения 1,2-ДМГ ингибирующий эффект ГК проявлялся сильнее и вызывал статистически значимое торможение развития добро- и злокачественных опухолей толстой кишки, печени, репродуктивных органов (матки, яичников и маточных труб). При действии ГК на стадиях промоции и прогрессии отмечали уменьшение показателя множественности всех опухолей (доброкачественных + злокачественных), а также злокачественных в 2,6 и 2,7 раза соответственно (р < 0,01). Определение эндогенного синтеза реакционных метаболитов NO (по выделению NO₂^– с суточной мочой) показало снижение образования NO₂^– у мышей с опухолями, получавших ГК. Подавление избыточного эндогенного образования реакционного NO и его метаболитов под влиянием ГК может вносить свой вклад в механизм ингибирования развития химически индуцированных опухолей. Полученные данные позволяют расширить возможности использования ГК в качестве химиопрофилактического препарата, а также перспективного соединения для применения в онкологической практике.

About the authors

Natalia I. Ryzhova

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia

Email: blood-research@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4224-6303
Russian Federation, 24 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115522

Valentina P. Deryagina

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia

Email: blood-research@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3204-3481
Russian Federation, 24 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115522

Ludmila A. Savluchinskaya

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia

Author for correspondence.
Email: blood-research@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-1577-6472
Russian Federation, 24 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115522

Irina S. Golubeva

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia

Email: blood-research@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7263-7444
Russian Federation, 24 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115522

Leylya V. Krivosheeva

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia

Email: blood-research@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-0418-3971
Russian Federation, 24 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115522

Kirill I. Kirsanov

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia

Email: blood-research@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8599-6833
Russian Federation, 24 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115522

References

Supplementary files